大型风力发电机组控制技术研究

张美伦，朱明泽，张 瑾，赵剑锋，张 睿

(1.国网黑龙江省电力有限公司电力科学研究院，哈尔滨 150030; 2.哈尔滨电气国际工程有限责任公司，哈尔滨 150028;3.国网黑龙江省电力有限公司，哈尔滨150090; 4.大连土城子风电有限公司,辽宁 瓦房店116327；)

0 引 言

随着风电机组单机容量与风电规模的不断提高，风电渗透率逐渐增高，现代风电机组的运行控制不但注意到风电场正常状态下的遥测、监控，而且开始转向风电机组与电网系统相互协调一体化的运行控制研究[1]，如风电机组有功功率控制、无功功率控制、低电压穿越以及对称和不对称故障下的安全运行(故障穿越)问题等。因此，根据调度指令进行单机有功、无功调节，实现大型风电机组的自适应调节与并网，从电网层面灵活响应对风电机群有功、无功控制和优化调度的要求具有重大意义。

目前，国内对大型风力发电控制技术的研究只停留在传统控制技术上面，这种方法采用了线性控制方法，是以线性模型为基础，但是对于急剧变化的风速调整具有相对滞后的缺点[2]。此外，采用基于某一工作点的线性模型方法只能够保证在线性化工作点附近的控制效果，因此并不适用于运行范围广、不确定性强、随机扰动大、具有严重非线性特征的风力发电系统[3]。

针对上述问题，提出将现代控制方法(包括人工智能控制、最优控制、自适应控制、鲁棒控制、切换控制等)引入大型风电机组的控制中，对大型风力发电机组的动态进行建模，研究风电系统的控制方式和设计有效的控制律，使风力发电机组对参数摄动和负荷扰动具有强鲁棒性，保证风电机组安全高效运行。……